| 専攻 | 選択・必修 | 開設時期 | 単位数 | 授業形態 | 担 当 | |||
| 専門基礎 | 必修 | 1年後 | 2 | 講義 | 笠置 映寛 | |||
| 【授業の概要】 技術者の専門基礎という視点から、現代物理学の概要について講義する。はじめに、古典物理学との関係、物理学の方法、20世紀物理学の業績、社会との関連について概括し、その全体的特徴を把握する。ついで、前期量子論、量子力学、物質の構造、原子核、相対性理論に関する基礎的、基本的な概念についておさえる。 | ||||||||
| 【学修の進め方】 視聴覚教材を用いたり演示実験を行いながら講義を進める。あわせて、学習シートにより、学習状況を確認しながら形成的評価を行い、授業を進める。基礎的な内容の理解を深めるための演習もあわせて行う。 テキスト『現代物理学』の演習問題の演習を、学修課題とする。 | ||||||||
| 【授業計画】 | 【授業項目】 | 【内 容】 | ||||||
| 1 回 | オリエンテーション | 古典物理学と現代物理学の違い、科学の方法について考える。 | ||||||
| 2 回 | 現代物理学の業績 | 現代物理学と日常生活との関わり、ノーベル物理学賞を受賞した物理学者とその業績について概括し、20世紀物理学の特徴、社会との関連を考察する。 | ||||||
| 3 回 | 量子力学(1) | プランクの量子仮説、アインシュタインの光量子仮説、コンプトン散乱 | ||||||
| 4 回 | 量子力学(2) | ボーアの水素原子模型、ド・ブロイ波、不確定性原理 | ||||||
| 5 回 | 量子力学(3) | シュレーディンガーの波動方程式、波動関数 | ||||||
| 6 回 | 量子力学(4) | 井戸型ポテンシャルの中の自由粒子、トンネル効果 | ||||||
| 7 回 | 量子力学(5) | 調和振動子、水素原子、スピン | ||||||
| 8 回 | 量子力学(6) | 固体、導体と半導体 | ||||||
| 9 回 | 原子核(1) | 原子及び原子核の構造、放射線とその検出、【観察】α線 | ||||||
| 10 回 | 原子核(2) | 核分裂と核融合、原子核エネルギー | ||||||
| 11 回 | 相対性理論(1) | 「アインシュタインロマン 考える＋翔ぶ！ 相対性理論」の視聴（CGによる相対性理論のイメージ化） | ||||||
| 12 回 | 相対性理論(2) | 特殊相対性原理、光速度不変の原理、同時刻の相対性、時間の遅れ、長さの収縮、素粒子、ミュー中間子の寿命 | ||||||
| 13 回 | 相対性理論(3) | ローレンツ変換 | ||||||
| 14 回 | 相対性理論(4) | 相対性理論と力学 | ||||||
| 15 回 | 期末試験 | 講義内容の理解度を確認する。 | ||||||
| 16 回 | まとめ | 講義を振り返り、まとめを行う。 | ||||||
| 【到達目標】 | 量子力学および特殊相対性理論を中心に、現代物理学の基本的な見方、考え方と、基礎的な概念を理解することが目標である。 | 【徳山高専学習・教育目標】 | A1 | 【JABEE基準】 | 1(2)c-2 | |||
| 【評価法】 | 期末試験80%+課題20%=100%(100点) 60％以上を合格とする | |||||||
| 【テキスト】 | 原康夫『現代物理学』（裳華房） | |||||||
| 【関連科目】 | 本科：物理基礎(1年)、物理I(2年）、物理II（3年）、力学（4年）、電磁気学（４年）、一般物理（４年） 専攻科：一般化学（１年）、生命科学（１年） | |||||||